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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 6 PT1000 einlesen


Autor: XYZ (Gast)
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Nabend!
Ich habe vor meine Solaranlagensteuerung umzubauen und dazu will ich
6 PT1000 verbauen (Temperatur Solar auf dem dem Dach, Vl-, 
Rl-Solarkeller, Speichertemperatur, Vl-, Rl-Speicher). Das ganze will 
ich dann mit einen Atmega auswerten. Den Schaltungaufwand will ich so 
gering wie möglich halten, weshalb ich nicht für jeden PT eine eigene 
Messschaltung auf bauen will und 2 UTI scheinen mir auch ungeeignet. Hat 
da vielleicht jemand eine Idee?

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Ein sechsfach ADC, wie der AD7794. und gut ist. Als Schaltung : Ein 
Seriewiderstand von 10k an die Referenzspannung.

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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Ich wuerde schon fuer einen OPV plaedieren, der Dir genau Deinen 
Messbereich verstaerkt... Wenn Du hier im Forum mal nach "PT1000" oder 
"PT100" suchst, findest Du bestimmt schon was Geeignetes.

Wie dem auch sei, habe ich es richtig verstanden dass Du vom PT1000 auf 
dem Dach in den Keller gehen und dort erst verstaerken und auswerten 
willst?

Und wenn man den Schaltungsaufwand so gering wie moeglich halten will, 
eignen sich m.E. sowieso Temperatursensoren mit digitalem Ausgangssignal 
wesentlich besser. ;)


Volker

Autor: Zipp (Gast)
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Oder NTC, die kann man mit einem Mega32 direkt auswerten.

Autor: XYZ (Gast)
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Auf dem Dach ist schon ein PT1000 verbaut und denn wollte ich auch da 
oben belassen. Hab hier im Forum was über den SMT160 gefunden. Nicht 
ganz nillig aber schon interessant

Autor: Sven (Gast)
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Digitale Sensoren, die 160°C können? Welche wären das?

Auch bei NTC ist auf dem Dach schnell Ende im Gelände. Wenn sie es noch 
mitmachen, werden sie sehr ungenau (Kennlinienkrümmung) und altern 
stärker.

Geht, aber PT1000 ist schon besser. Spannungteiler mit 3k3 gegen 5V mach 
knapp 1mA, bei den üblichen PT1000 geht das noch, vom Dach runter 
geschirmte Leitung, 4-Leiter muss nicht sein.

Autor: Martin Kirchner (mkkirchner)
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Volker Schulz schrieb:
> Und wenn man den Schaltungsaufwand so gering wie moeglich halten will,
> eignen sich m.E. sowieso Temperatursensoren mit digitalem Ausgangssignal
> wesentlich besser. ;)

Empfehlen könnte ich da den TSIC 306 -50 -> +150 °C; +-0,5°; PWM Ausgang
(Auf Wunsch sogar DKD kalibriert)
Siehe auch 
http://www.zmdi.com/fileadmin/download/products_pd...

und

http://www.mikrocontroller.net/attachment/48771/TS...

Mit diesen Teilen haben wir auch im professionellen Bereich sehr gute 
Erfahrungen gemacht.

martin

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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Sven schrieb:
> Geht, aber PT1000 ist schon besser. Spannungteiler mit 3k3 gegen 5V mach
> knapp 1mA, bei den üblichen PT1000 geht das noch, vom Dach runter
> geschirmte Leitung, 4-Leiter muss nicht sein.

Spannungsteiler ist Bloedsinn. Ausgehend von VCC=Vref=5V haette man 
zwischen -20°C und 120°C bei den angegebenen Werten gerade mal einen 
Spannungsanstieg von 1.0913V auf 1.5336V. Bei 10-Bit ADC also eine 
Aufloesung von nichtmal 1.5°C.

Nach 20m Leitung, ob geschirmt oder nicht, wird meines Erachtens vom 
unverstaerkten Messwert nicht mehr viel uebrig sein. Bei einer Stoerung 
von nur 30mV liegt man schon 10°C neben dem eigentlichen Messwert.

Soll der PT1000 auf dem Dach bleiben, muss man auch dort auswerten oder 
aber zumindest Verstaerken.


Volker

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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XYZ schrieb:
> Nabend!
> Ich habe vor meine Solaranlagensteuerung umzubauen und dazu will ich
> 6 PT1000 verbauen (Temperatur Solar auf dem dem Dach, Vl-,
> Rl-Solarkeller, Speichertemperatur, Vl-, Rl-Speicher).


D.h. wir reden hier grob geschätzt über einen Temperaturmessbereich -20 
bis +150 Grad Celsius. Auflösung vermutlich immer so gut als geht, als 
in diesem Forum 0.2 Grad oder besser.

Da bleibt bei diesen Randbedingugnne nur noch 4 Drahtanschluß.

BTW: Eine eigene Messschaltung mit Linerariserung u. Verstärkung besteht 
aus einem OPV per Messstelle und 6 Widerständen, also Kosten je Stelle 
ca. 2 Euro. Peanuts.

So würde ich es lösen, aber mach mal wie Du meinst.

Autor: Thilo M. (Gast)
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Ich habe schon einige Regler in Betrieb, mit zwei Analogschaltern die 
Konstantsrom und Messspannung schalten. 16 Kanäle sind kein Problem. Bei 
PT1000 geht die Zweileiterschaltung problemlos und liefert genügen 
Genauigkeit.

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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Thilo M. schrieb:
> Ich habe schon einige Regler in Betrieb, mit zwei Analogschaltern die
> Konstantsrom und Messspannung schalten. 16 Kanäle sind kein Problem. Bei
> PT1000 geht die Zweileiterschaltung problemlos und liefert genügen
> Genauigkeit.

Woher weisst Du denn was "genuegende Genauigkeit" ist? Die 
Widerstandsaenderung ueber die Temperatur ist beim PT1000 nunmal relativ 
klein, da duerfte bei einer Leitung vom Keller zum Dach (und zurueck) 
schon die Temperatur der Zuleitung eine nicht unerhebliche Rolle 
spielen. Alle anderen Stoereinfluesse mal aussen vor gelassen. Im 
Prinzip kann man dann auch gleich die Temperatur raten... ;)


Volker

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Der PT1k macht 3.8 Ohm pro Grad, das ist sehr viel mehr als das 
Kupferkabel aendert.

Autor: MarioT (Gast)
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Hallo XYZ
Was hast Du genau vor? Ich habe mich auch mit der Solar 
Heizung(Steuerung??) Regelung beschäftigt(privat). Als Temperaturfühler 
habe ich KTY10 die PT1000 finde ich besser. Mit dem Fühler auf dem Dach 
gibt es keine Probleme. Kennst Du Dich mit dem Grundwissen der 
Solarregelung etwas aus? Die Sache ist leider nicht so einfach. Meine 
Temperaturen werden mit 0,1°C genau angezeigt.(braucht man das bei der 
Solarregelung?)

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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Verschneiter Tag schrieb:
> Der PT1k macht 3.8 Ohm pro Grad, das ist sehr viel mehr als das
> Kupferkabel aendert.

Korrekt, das ist ja auch nur eine von mehreren Stoergroessen. Ich 
schrieb ja auch, dass Genauigkeit immer relativ ist. Wenn der PT1000 3.8 
Ohm pro Grad macht, dann sind das eben nur noch 0.38 Ohm fuer's zehntel 
Grad oder 0.038 Ohm fuer's hunderstel Grad.

Mir kann auch keiner Erzaehlen dass ich mir bei 20m Leitung keine 
EMV-Stoerungen einfange, geschirmt oder nicht.


Volker

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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@ Volker:

Du hast grundsätzlich Recht.

Es macht aber prinzipiell keinerlei Sinn, hier Empfehlungen abzugeben, 
solange der TO nicht deutlich sagt welche Genauigkeit/Auflösung er will.

Ich habe oben ein paar Abschätzungen aus der Praxis gemacht.

Wenn dann aber letztlich vom TO kommt das z.B. +/-4 Grad genügen, ist es 
vergebliche Mühe wenn wir uns hier jetzt über andere Werte unterhalten.

So, warten wir ab was nachkommt an Infos.

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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Andrew Taylor schrieb:
> Es macht aber prinzipiell keinerlei Sinn, hier Empfehlungen abzugeben,
> solange der TO nicht deutlich sagt welche Genauigkeit/Auflösung er will.

Da hast Du Recht, wir fischen hier ein bisschen im Trueben. Umso weniger 
verstehe ich aber Aussagen wie:

Thilo M. schrieb:
> Bei
> PT1000 geht die Zweileiterschaltung problemlos und liefert genügen
> Genauigkeit.


Warten wir also auf Praezisierung... ;)


Volker

Autor: Thilo M. (Gast)
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OK, bei der Solaranlage kommt es auf 1°C + oder - nicht an. Genauer kann 
sowieso nicht gemessen werden und macht auch wenig Sinn, oder ist eine 
präzise Kalibrierquelle zur Hand?

Viel wichtiger ist beim scannen der Kanäle per Analogschalter die 
Kabelkapazität. Die stört bei längeren Leitungen gewaltig (Dämpfung per 
Software nötig).

Autor: 4053 (Gast)
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Wir hatten mal eine Anwendung mit >20 PT100. Wir haben die damals 
jeweils über 4-Leiter angeschlossen und über Analogmultiplexer (4053) 
zum AD-Wandler geführt. Das hat einwandfrei funktioniert, wobei es nicht 
super genau aber genau genug war (<1°C soweit ich mich erinnere). Die 
PT100 saßen allerdings auch alle direkt auf der (recht großen) 
Platine...

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Thilo M. schrieb:
> OK, bei der Solaranlage kommt es auf 1°C + oder - nicht an. Genauer kann
> sowieso nicht gemessen werden und macht auch wenig Sinn, oder ist eine
> präzise Kalibrierquelle zur Hand?

Über Sinnhaftigkeit von Anforderungen ist in uC.net sowieso selten ein 
Konsens zu erzielen.
Ich nehme pt100 /1000 z.B. nur wenn ich0.1 Grad haben will, und/oder die 
Anlage 2 Jahre nicht nachkalibireren will.
Ja, ist zur Hand.

>
> Viel wichtiger ist beim scannen der Kanäle per Analogschalter die
> Kabelkapazität. Die stört bei längeren Leitungen gewaltig (Dämpfung per
> Software nötig).

Eben auch darum mein Tip: 6 x Aufbereitung per OPV, macht 2 quad-opc-IC.
Damit kann er das zügigst "durchschalten".


4053 schrieb:
> Wir hatten mal eine Anwendung mit >20 PT100. Wir haben die damals
> jeweils über 4-Leiter angeschlossen und über Analogmultiplexer (4053)

Wieder einer der die Vorteile von 4-wire erkannt hat .-)

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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Thilo M. schrieb:
> OK, bei der Solaranlage kommt es auf 1°C + oder - nicht an. Genauer kann
> sowieso nicht gemessen werden und macht auch wenig Sinn, oder ist eine
> präzise Kalibrierquelle zur Hand?

Worauf ich hinaus wollte ist ja eben dass sich diese Fehler addieren. 
Wenn man aufgrund der fehlenden Kalibrierung schon 1°C daneben liegt, 
dann noch einen unkalkulierbaren Leitungswiderstand hat, sich ueber die 
lange Leitung noch Stoerungen einfaengt und das alles womoeglich auch 
noch mit einem OPV verstaerkt (oder alternativ mit zu niedriger 
Bandbreite auf den ADC geht) dann hat man ein Problem, es sei denn es 
soll wirklich eher ein Schaetzwert sein... ;)


Volker

Autor: Thilo M. (Gast)
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Volker Schulz schrieb:
> es sei denn es
>
> soll wirklich eher ein Schaetzwert sein... ;)

Naja, ganz so extrem ist es nun auch wieder nicht.
Ich habe zwei 4067 Multiplexer benutzt, der eine schaltet 1mA 
Konstantstrom, der Andere die gemessene Spannung (Zweileiter PT1000).
Die 25m Kabel haben < 1 Ohm Leitungswiderstand.
Als Referenz habe ich zwei Widerstände fest eingebaut, die auf 0°C und 
100°C genau ausgemessen (selektiert) wurden. Damit kalibriere ich jede 
volle Stunde den Messbereich automatisch.
Vergleiche mit einem Präzisen Thermometer haben praktisch keine 
Abweichung ergeben, höchstens 0.2 bis 0.5 °C.
Aber wie gesagt: soo genau muss die Messung an einer Solaranlage nicht 
sein, bei einer Messpanne von -30..130°C. ;-)

Autor: Sven (Gast)
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Leute, macht mal halblang. Was glaubt ihr, was allein die Module für 
Temperaturunterschiede auf der Fläche haben, da muss ich nicht auf 1/10 
Kelvin genau messen. Selbst 1-2 Kelvin Differenz sind ja wohl kein 
Thema.

Ausserdem hat das System eine so große Trägheit, dass man da lange 
mitteln kann. EMV oder 50Hz-Brummen rausfiltern. Klar kann man 4-Leiter 
machen, muss man aber nicht.

Hersteller von Solarkollektoren bieten PT1000 für ihre Anlage mit 20m 
Kabel an. Scheint also gängig zu sein.

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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Sven schrieb:
> [...]
> Ausserdem hat das System eine so große Trägheit, dass man da lange
> mitteln kann. EMV oder 50Hz-Brummen rausfiltern. Klar kann man 4-Leiter
> machen, muss man aber nicht.

Natuerlich kann man versuchen sich die Fehler wieder rauszurechnen... 
Man koennte aber auch einfach den OPV moeglichst nah am PT1000 betreiben 
und mit dem verstaerkten Signal die 20m ueberwinden. Oder sogar noch 
"vor Ort" digitalisieren.


Volker

Autor: XYZ (Gast)
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Danke für eure vielen Tips und Vorschläge.
Die ganze Sache sollte schonso genau wie möglich sein, mir reichen da 
aber schon 1,5°C aus.
Den PT an den Solarkollektoren und den im Kessel werde ich so lassen und 
mit OP und Konstantsrom auswerten. Für die anderen 4 bin ich am 
überlegen es mal mit TSICs zu probieren.
Das ganze dient auch für mich dazu mich mehr mit Mikrocontrollern und 
Elektronik zubefassen.

Autor: Bernadette (Gast)
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Meine Empfehlung:

DS18S20 oder DS18B20

mehr als 6 Sensoren an nur 3 Leitungen

B.

Autor: Stephan S. (uxdx)
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> Den PT an den Solarkollektoren und den im Kessel werde ich so lassen und
> mit OP und Konstantsrom auswerten. Für die anderen 4 bin ich am
> überlegen es mal mit TSICs zu probieren.

Ich kann Dir auch nur zu den TSICs raten, gehen bis 150°C und sind sehr 
genau (gibt es mit 0.5, 0.3 und 0.1 °C Genauigkeit). Ich reguliere die 
Heizung unseres Wintergartens damit. Die Auswertung des 
ZacWire-Protokolls ist absolut easy. Falls Du mit PICs arbeitest, kann 
ich dir eine Routine schicken, welche das Signal auswertet. Vom 
Hersteller gibt es auch eine Routine für PICs, ein Programm in C gibt es 
hier im Forum.

Ein Tip noch: Das Startbit hat einen Duty-Cycle von 50%, die Datenbits 
von 25 oder 75%. Die Zeit, nach der Du die Daten-Bits abfragst, sollte 
für jeden Messwert neu in Abhängigkeit vom Starbit ermittelt werden. Die 
TSICs verändern nämlich die Länge der Bits in Abhängigkeit von der 
Temperatur und eine feste Messdauer kann da zu Problemen führen. Ich 
mache das so, das bei Beginn des Startbits ein Timer gestartet wird, 
sind 50% des Startbits vorbei (also Flankenwechsel) stoppt der Timer, 
das Programm wartet bis zum Ende des Startbits, also zum Beginn des 
ersten Datenbits. Dann startet der Timer mit dem Wert, der im Startbit 
ermittelt wurde, ist der Timer abgelaufen, kann ich ganz einfach den 
Wert des Datenbits vom Port ablesen und in das Datenbyte schieben.

ZacWire-Protokoll:
http://www.ist-ag.com/eh/ist-ag/resource.nsf/imgre...

Autor: Paul S. (pablo)
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Conrad:

Best.-Nr.: 502164

Mit diesem kalibrierten Modul bekommst du die Temperatur als Stromsignal 
zwischen 4-20mA. --> Strecke zum Dachboden ist kein Problem!
Über einen Präzisionswiderstand bekommst du dann einen Spannungsabfall 
den du per ADC einlesen kannst.

Autor: Haderlump (Gast)
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Wollen wir die Sache nicht zu kompliziert machen. Auch ich baue gerade 
eine Solaranlage.
Die Genauigkeit muss nicht so hoch sein. +- 2 Grad sind völlig 
ausreichend. Wozu dient das Ganze denn, Ist es am Dach wärmer als im 
Pufferspeicher, schaltet die Pumpe ein, und transportiert die Wärme nach 
unten, Ist die Differenz zu klein, oder Negativ , schaltet die Pumpe 
wieder aus.
EMV: Wenn ich das mal richtig gelernthabe, handelt es sich dabei um 
Wechselfelder, es werden also Wechselspannugen induziert. Da es völlig 
ausreichend ist, die Temperatur alle Minuten zu messen, reicht ein 
schöner dicker Kondensator aus, um diese Thema vergessen zu können. Die 
Wiederstansdsabweichung durch Temperaturänderungen des Zuleitungskabels 
ist absolut zu vernachlässigen.
Also: den PT1000 über eine Konstantstromquelle anschließen, und die 
Spannung mit dem ADC abgreifen. Der Rest ist Software.
Übrigens, Wenn der Kollektor ausgeschaltet werden muss, weil der 
Pufferspeicher zu kochen droht, entstehen am kollektor schon mal 
Temperaturen über 200°C. 218 °C hab ich schon gemessen. Da kann man 
nahezu alle Halbleiterbasierten Sensoren vergessen.
Gruß Fritz

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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>EMV: Wenn ich das mal richtig gelernthabe, handelt es sich dabei um
Wechselfelder, es werden also Wechselspannugen induziert. Da es völlig
ausreichend ist, die Temperatur alle Minuten zu messen, reicht ein
schöner dicker Kondensator aus, um diese Thema vergessen zu können.

Ist leider falsch. Ganz Falsch. Ein grosser Kondensator wirkt nicht so. 
Aber dafuer ein kleiner. Aber auch den kann man falsch platzieren. 
Richtig : Bei Zweidrahtleitung, beide pins an der Klemme mit 1nF gegen 
das geerdete Metallgehaeuse.

Autor: Hanniball (Gast)
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Andrew Taylor schrieb:
> Eben auch darum mein Tip: 6 x Aufbereitung per OPV, macht 2 quad-opc-IC.
> Damit kann er das zügigst "durchschalten".

Wie würde die Schaltung dazu denn aussehen? Kannst du mir da evtl. ne 
Skizze machen? Da wäre ich dir sehr dankbar!

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